Voyager 1 continue de parcourir l’espace interstellaire 45 ans après son lancement
Saturne C-ring et B-ring avec de nombreuses boucles en fausse couleur. Prise par le vaisseau spatial Voyager le 23 août 1981. (Image : NASA JPL)
La NASA a lancé des engins spatiaux jumeaux depuis la Terre il y a 45 ans, et les deux continuent de voyager plus loin que tout autre objet fabriqué par l’homme dans l’espace interstellaire après avoir terminé le premier tour du système solaire.
Voyager 1 et 2 ont été lancés à quelques semaines d’intervalle du Kennedy Space Center de la NASA en Floride, profitant d’un alignement planétaire de 176 ans qui a rendu possible le grand tour des quatre planètes extérieures géantes.
L’objectif était de quatre planètes en 12 ans, mais la mission deviendrait plus que cela. Les découvertes de Voyager sur Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune et leurs lunes ont façonné notre vision de la science planétaire et inspiré de nouvelles missions d’engins spatiaux, dont certaines se sont terminées alors que les deux engins spatiaux Voyager continuent dans l’espace interstellaire.
Avant les lancements en 1977, un comité dirigé par Carl Sagan a sélectionné des images, des sons et des messages à placer sur des disques phonographiques et à transporter sur le vaisseau spatial. Connu sous le nom de Golden Record, chaque disque comprenait des instructions sur la façon dont il pourrait être joué s’il devait être intercepté dans l’espace.
Après avoir obtenu son diplôme, Linda Spilker a commencé au moment idéal au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en 1977. Aujourd’hui, elle est scientifique adjointe du projet Voyager après être revenue travailler sur l’une des premières missions de sa carrière.
« Me voici, fraîchement sortie de l’université. Vous savez, je dois descendre quelques mois là-bas au Cap », se souvient-elle. « J’ai regardé le lancement de Voyager 2 le 20 août. »
Voyager 1 a suivi le 5 septembre 1977. Voyager 2 a été lancé en premier parce que l’équipe voulait chorégraphier ses vols avec les planètes pour capturer les lunes de Jupiter et de Saturne.
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« Nous avons choisi les trajectoires pour voler à travers le système de Saturne, et nous savions qu’avec Voyager 2, nous voulions essayer de continuer vers Uranus et Neptune. Nous devions donc définir cette trajectoire de manière à ce qu’elle puisse le faire. Et puis avec Voyager 1, l’une des principales cibles était la lune de Saturne, Titan », se souvient Spilker.
Si le survol de Titan se passait bien, l’équipe déciderait d’envoyer Voyager 2 sur Uranus et Neptune.
« Voyager 1, exactement comme cela a fonctionné, a été lancé sur une trajectoire légèrement plus rapide et est en fait arrivé à Jupiter en premier pendant environ quatre mois, a battu Voyager 2, puis s’est rapproché de Jupiter », a déclaré Spilker. « Donc, cela a en fait étalé les deux survols de Saturne de près d’un an. »
Les deux vaisseaux spatiaux voyagent maintenant à environ 70 degrés l’un de l’autre vers l’extérieur dans l’univers. Voyager 1 est à environ 15 milliards de kilomètres et Voyager 2 à environ 12 milliards. Il faut actuellement 22 heures pour qu’un signal de la Terre atteigne l’un ou l’autre des engins spatiaux et deux jours pour une réponse.
Visiteurs solitaires de Neptune et Uranus
Initialement, le budget de la NASA comprenait le financement de la visite de deux planètes, mais l’équipe Voyager a réussi à inclure Neptune et Uranus.
Spilker a déclaré que les images capturées par Voyager d’Uranus et de Neptune sont toujours parmi les meilleures à ce jour, car un autre vaisseau spatial n’a pas encore visité les planètes géantes.
Voyager 2 a fait son approche la plus proche d’Uranus en 1986, renvoyant des milliers d’images et de données scientifiques sur la planète et son atmosphère. Ces images comprenaient 11 lunes inédites et ont également trouvé deux anneaux nouvellement détectés dans le monde.
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La dernière rencontre de Voyager 2 a eu lieu avec Neptune et ses lunes en 1989. Le vaisseau spatial a renvoyé des images d’un système de tempête sur Neptune connu sous le nom de Great Dark Spot et des détails de ses anneaux.
Spilker a déclaré que les lunes de Neptune étaient fascinantes. Voyager 2 est le seul vaisseau spatial à voler près de la lune Triton avec des geysers actifs et une atmosphère de givre d’azote.
Deux visites à Saturne
Encelade, la lune de Saturne, mesure 310 miles de diamètre, vue à 74 000 miles par Voyager le 25 août 1982. (Image : NASA JPL)
Le vaisseau spatial jumeau volerait tous les deux près de Saturne à neuf mois d’intervalle. Voyager 1 a capturé la planète et ses lunes alors qu’elle commençait sa route hors du système solaire.
Bien qu’il soit difficile de choisir quelques faits saillants de Voyager, Spilker a déclaré que voir les anneaux de la planète en détail pour la première fois était toujours parmi ses favoris.
« Les anneaux étaient incroyablement beaux, et nous pensions qu’ils seraient comme de larges feuilles de matériau et nous trouvions à la place un niveau de détail incroyable jusqu’à la résolution des caméras », a-t-elle déclaré.
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Les filtres de Voyager ne pouvaient pas voir les détails sur Titan, la lune de Saturne, mais cela a conduit à la conception de la sonde Huygen sur la mission Cassini de la NASA qui révélerait des détails sur la surface de méthane liquide de Titan.
Spilker a passé 30 ans à travailler sur la mission Saturn Cassini avant de revenir au programme Voyager.
« Je n’aurais jamais imaginé que Voyager survivrait à Cassini, et cela ne semblait tout simplement pas possible que cela puisse arriver, et ici, cela fait cinq ans que la mission Cassini s’est terminée, donc on ne sait jamais », a-t-elle déclaré.
Les lunes volent la vedette
Voyager a découvert que la lune Io de Jupiter a des volcans actifs. (Image : JPL de la NASA)
« Nous savons maintenant qu’il existe une diversité incroyable avec ces lunes », a déclaré Spilker. « Nous savons, grâce aux observations de Voyager, que certaines de ces lunes ont de l’eau liquide, des océans qui pourraient être des habitats potentiels pour la vie. Donc vraiment, c’était un changement de paradigme dans la façon dont nous voyons les planètes et les lunes dans notre système solaire. »
Les lunes de Jupiter Europa et Io ont été les points forts de la mission, avec de nouveaux détails découverts par Voyager.
Selon la NASA, le soufre, l’oxygène et le sodium sortant des volcans d’Io peuvent être détectés sur le bord extérieur de la magnétosphère de Jupiter. Les scientifiques pensent que les volcans de la lune affectent l’ensemble du système jovien.
« Avec Io, au fur et à mesure que nous nous rapprochions, Io devenait de plus en plus jeune », se souvient Spilker à propos de l’approche de Voyager. « Il ne doit avoir que quelques centaines de millions d’années. Et puis très vite, il était de 10 millions, et il est devenu de plus en plus jeune parce que la taille du cratère que vous pouviez voir devenait de plus en plus petite, et il n’y avait pas de cratères de cette taille. «
Après avoir vu un objet flou près d’Io, l’équipe s’est vite rendu compte que ce n’était pas quelque chose en arrière-plan, mais plutôt quelque chose venant de la surface d’Io. Certaines parties de la surface de la planète n’ont que quelques minutes.
Voyager a également capturé la surface blanche et glacée d’Europe. La NASA prévoit d’envoyer un vaisseau spatial à Europe en 2024 pour enquêter plus avant sur le monde gelé.
Un murmure de l’espace interstellaire
En 2012, le vaisseau spatial Voyager 1 est sorti de l’héliosphère – la bulle protectrice du vent solaire considérée comme la limite de notre système solaire. Voyager 2 a rapidement suivi en 2018, se déplaçant d’environ 70 degrés dans la direction opposée.
Une fois par semaine, l’équipe Voyager récupère les données scientifiques des deux engins spatiaux, qui fonctionnent désormais sur environ 19 watts, ce qui pourrait alimenter la lumière de votre réfrigérateur. Les radio-isotopes alimentent le vaisseau spatial grâce à des générateurs électriques, et chaque année, le vaisseau spatial a quatre watts de puissance en moins.
« Nous devons commencer lentement à éteindre les choses. Nous avons éteint tous les chauffages des instruments sur les instruments à particules », a déclaré Spilker. « La température a chuté de 100 degrés Fahrenheit. Et donc les températures sont comme un froid glacial. Ces instruments n’ont jamais été conçus pour fonctionner à ces températures, mais les cinq instruments fonctionnent toujours, renvoyant toujours des données. »
En utilisant les réseaux de 70 mètres du Deep Space Network dans le monde entier, ces « oreilles » continuent d’écouter le signal qui revient, selon Spilker.
« Ça renvoie un murmure », a-t-elle dit. « Et à mesure qu’il s’éloigne de plus en plus, ce murmure devient de plus en plus faible. »
Au cours des années suivantes, l’équipe Voyager devra faire des choix difficiles, éteignant potentiellement les instruments scientifiques. Spilker estime que le vaisseau spatial Voyager pourrait durer jusqu’en 2030 ou atteindre son 50e anniversaire.
Quoi qu’il en soit, Voyager 1 et 2 ont été conçus pour durer environ quatre ans. Les deux ont maintenant duré 10 fois après leur garantie et sont toujours en cours.